Свежие обсуждения
Источники питания

Электронный ЛАТР

1 16

DWD: микросхема не имеет ни каких органов регулировки.
Чем и как калибровать?

Странно даже слышать от вас такое...
Обычный выпрямитель в тестере выдаёт амплитудное значение переменки, а тестер показывает "действующее", в приложении к синусу. А выпрямитель "не имеет никаких органов регулировки", но это не мешает откорректировать его выходное напряжение простым делителем.
DWD: Фирма производитель гарантирует

Несмотря ни на какие гарантии фирм-производителей все средства измерения подлежат регулярной госповерке. Даже если содержат в себе изделия Аналог Девайсез.
Вы никогда не задумывались, почему импульсные генераторы выделены в целый отдельный класс измерительной техники? А я скажу, почему. Вот взять, к примеру, осциллограф. Его тракт, в идеале, должен иметь линейные АЧХ и ФЧХ. Его что, проверяют синусоидальным сигналом во всей полосе частот? Да нет, конечно. Это превратило бы настройку прибора в сущий кошмар. Его проверяют прямоугольным импульсом, и любые искажения формы импульса означают нелинейность либо частотной характеристики, либо фазовой, либо обеих. И правильная передача формы импульса гарантирует достижение необходимых параметров в заданной полосе частот.
Вот почему я считаю,что проверку любых приборов, измеряющих сигналы в некоторой полосе частот, необходимо проводить импульсным тестовым сигналом. Синус крайне малоинформативен, это примерно как микроскоп без наводки на резкость. Или линейка с одним делением.

 

Eugene.A: Обычный выпрямитель в тестере выдаёт амплитудное значение переменки, а тестер показывает "действующее", в приложении к синусу. А выпрямитель "не имеет никаких органов регулировки", но это не мешает откорректировать его выходное напряжение простым делителем.

На выходе диода получаем пиковое значение за вычетом падения на диоде. Для привязки в действующему и нужен делитель, который требует корректировки.

Обсужаемая микросхема преобразователя действующего в постоянное не требует корректировки так как внутри уже всё выстроено так, что подав на вход переменное, на выходе получим постоянное, соответствующее действующему значению переменного.
Главное - не выйти за пределы входных напряжений - если амплитуда до 300мВ и пикфактор не больше 3, то точность преобразования не превышает 0,5-0,7мВ.

Что калибровать? Что и чем корректировать?

Eugene.A:...я считаю,что проверку любых приборов, измеряющих сигналы в некоторой полосе частот, необходимо проводить импульсным тестовым сигналом. Синус крайне малоинформативен...

Проверял меандром:
"...осциллограф... в нём есть выход калиброванного меандра - 1В, 1КГц...
Подключил - получил на выходе напряжение 0,507В.
Охотно верю, так как на глаз видно, что импульс, всё таки, чуточку длинее паузы.
"

Посоветуйте какую нибудь методику или способ проверки. Смогу - проверю...

 

DWD: подав на вход переменное, на выходе получим постоянное, соответствующее действующему значению переменного

Но на входе у вас, возможно, будет какой-нибудь повторитель или усилитель, для измерения маленьких напряжений, а перед ним - делитель, для измерения больших? А входной делитель-аттеньюатор будет частотнокомпенсированным? Как вы проверите линейность АЧХ делителя? Если его АЧХ нелинейна, то он передаст спектр гармоник несинусоидального сигнала с искажениями, т.е. внесёт погрешность.
А методику в двух словах я выше изложил. Генератор - делитель частоты на два (для получения скважности 2) - регулируемый источник опорного - контрольный вольтметр - ключ-модулятор - повторитель.

 

Для измерения напряжения, на входе преобразователя будет резистивный делитель на 1000 для приведения напряжения до уровня 250мВ при входном 250В.

А для тока - прямое подключение к шунту сопротивлением 50мОм, что бы при максимальном токе 5А получить напряжение на шунте 250мВ.

После преобразователей - УПТ на ОУ с К=20 (и возможностью его подстройки) для получения на выходе 5В для подачи на АЦП.

Аттенюатор на входе преобразователя напряжения могу сделать частотнокомпенсированным.
При необходимости.
Но пока не вижу этой необходимости.

Скажем, при номиналах делителя 1МОм и 1КОм, подключенных прямо на вход мс и ёмкости не более 100пФ (просто огромная для такого включения) получу полосу пропускания по уровню -3дБ более 1МГц. Не уже ли мало? Думаю - с запасом. Хотя бы потому, что частотный диапазон самой мс ограничен значением 33КГц для получения точности преобразования 1% на синусе. Или до 190КГц по уровню -3дБ.

Eugene.A: А методику в двух словах я выше изложил. Генератор - делитель частоты на два (для получения скважности 2) - регулируемый источник опорного - контрольный вольтметр - ключ-модулятор - повторитель.

Это "официальная" методика, или так... для просто проверить?

 

DWD: Это "официальная" методика

Что это значит? Высочайшего повеления на эту методику я вам привести, пожалуй, не смогу. Лень мне искать бессмысленную информацию.
Так был устроен, например, калибратор в одном из осциллографов. Только там не было необходимости получения скважности, точно равной двум, поэтому не было делителя частоты на 2, а также, для получения большого диапазона (не помню точно, порядка 100 В) напряжений и высокой крутизны нарастания фронтов импульса в качестве модулятора применено герконовое реле, по имевшимся тогда у меня сведениям - с ртутным контактом, для исключения дребезга. Частота была около 2 кГц. Метод преобразования постоянного напряжения в переменное с помощью ключа позволяет контролировать амплитуду вырабатываемого импульса с помощью обычного вольтметра постоянного тока, измеряя постоянное напряжение до его преобразования в импульсное.
Это позволяет назвать методику "официальной"?
Впрочем, вы же не ставите себе целью получение со своего ЛАТРа точных значений напряжения и тока? Тогда вам это и не нужно. Просто, имея на борту измеритель среднеквадратичного значения, грех не воспользоваться им и помимо основной функции, например, для измерений коэффициента гармоник мостовым методом. Или для измерения напряжения накала кинескопа, питаемого от строчной развертки, да мало ли...
А насчёт полосы частот некомпенсированного делителя, я думаю, вы ошибаетесь. Как правило, в тестерах, где применяются такие делители, полоса частот редко превышает 20 кГц. Даже в таких, где после делителя стоит просто выпрямитель. А в некоторых полоса и вовсе не превышает 5 кГц. Да я и сам не раз убеждался, что прямоугольный импульс, наблюдаемый осциллографом через большие сопротивления, порядка мегаома, сильно искажаются, хотя ёмкость осциллографа вместе с кабелем не превышает 150 пФ. Никакого мегагерца там не будет. Даже в примитивных осциллографах типа Н313 с полосой 1 мГц входной делитель компенсирован.

 

Eugene.A: Высочайшего повеления на эту методику я вам привести, пожалуй, не смогу.

И не нужно. Я ведь просто спросил - вдруг эта методика применяется для поверки. Я ведь далёк от метрологии.

Eugene.A: Это позволяет назвать методику "официальной"?

Это позволяет назвать её довольно точной. Потому что простой мультиметр может быть точнее простого осциллографа.

Eugene.A: Впрочем, вы же не ставите себе целью получение со своего ЛАТРа точных значений напряжения и тока?

Ну, попытаться стоит...

Eugene.A: Просто, имея на борту измеритель среднеквадратичного значения, грех не воспользоваться им и помимо основной функции, например, для измерений коэффициента гармоник мостовым методом. Или для измерения напряжения накала кинескопа, питаемого от строчной развертки, да мало ли...

В принципе идя не лишена смысла.
По крайней мере можно вывести разъёмы подключения кабеля для отдельного измерения действующего значения напряжения или тока.

Eugene.A:...прямоугольный импульс, наблюдаемый осциллографом через большие сопротивления, порядка мегаома, сильно искажаются, хотя ёмкость осциллографа вместе с кабелем не превышает 150 пФ. Никакого мегагерца там не будет.

Это потому, что входное сопротивление осциллографа больше.

Частотная компенсация аттенюатора как расчитывается?
Постоянная времени цепи из резистора верхнего плеча делителя и компенсирующей ёмкости должна быть равна постоянной времени цепи из резистора нижнего плеча и ёмкости нагрузки.
Из этого следует, что чем меньше сопротивление нижнего плеча делителя, тем шире его полоса пропускания при неизменных ёмкости нагрузки и резистора верхнего плеча аттенюатора.

При указаных мною ранее номиналах делителя 1МОм и 1КОм и ёмкости нагрузки 100пФ полоса пропускания равна 1,5МГц по уровню -3дБ.
Реальная ёмкость будет меньше, а частота среза - выше.

К тому же, если прикинуть ёмкость компенсирующего конденсатора, то получается, она должна быть равна 1КОм*100пФ/1000КОм=0,1пФ.
Паразитная ёмкость резистора вержнего плеча делителя будет много больше, даже не смотря на то, что составлен он будет из нескольких резисторов (2-3 шт.).

 

При расчётах делителя не полагаются на паразитные ёмкости, а ставят впараллель верхнему резистору подстроечник, по крайней мере на порядок больший, нежели паразитная ёмкость, а нижнюю ёмкость уже считают, исходя из коэффициента деления. Это в простейшем варианте, типа Н313. Иначе получить сколь-нибудь приемлемую форму импульса невозможно. Причём заметьте, что при настройке аттенюатора частота прямоугольника - всего 1-2 кГц, и крутя триммер, можно изуродовать вершину импульса, как бог черепаху. Это в случае меандра. Если же измерять действующее значение, например, короткого импульса, типа строчного, погрешность от нелинейности АЧХ будет нарстать лавинообразно, вместе с увеличением весовых коэффициентов гармоник сигнала.

 

Eugene.A: При расчётах делителя не полагаются на паразитные ёмкости, а ставят впараллель верхнему резистору подстроечник, по крайней мере на порядок больший, нежели паразитная ёмкость, а нижнюю ёмкость уже считают, исходя из коэффициента деления.

Я слышал, что наоборот - узнают паразитную входную ёмкость и потом компенсируют её конденсатором параллельно резистору (резисторам) верхнего плеча делителя.
А вот подстроечник (конденсатор), действительно, ставят куда не попадя - то параллельно верхнему резистору, то параллельно нижнему...
Хотя, мне кажется, правильнее и удобнее - параллельно нижнему.

Ну и выбирают компенсационные конденсаторы с запасом, что бы перекрыть не только статические паразитные входную ёмкость и монтажа, но и динамическую. По этому общую паразитную ёмкость принимают на порядок больше и с учётом подстроечного конденсатора, а потом уже расчитывают компенсирующий конденсатор в верхнем плече. А при настройке делителя подстроечником добиваются неискажённой формы прямоугольнка.

Eugene.A: Причём заметьте, что при настройке аттенюатора частота прямоугольника - всего 1-2 кГц, и крутя триммер, можно изуродовать вершину импульса...

Я же говорил уже, что причина - в высоком входном сопротвлении осциллографа. У меня же входное сопротивление будет равно 1КОм.
Точка, празитную ёмкость в которой потребуется компенсировать, состоит из двух резисторов и входа мс.
Входная ёмкость микросхемы - 10-20пФ, резисторов - несколько пФ максимум.
Так что даже с запасом принятая общая ёмкость входа не будет превышать 100пФ.
А с такой ёмкостью и указанными сопротивлениями резисторов делителя получается частота сраза выще 1МГц.
А измеряемая частота - 50Гц, да синус, пусть и искажённый. Ну ещё форма тока будет по-богаче гармониками. Но как ни крути, а сама микросхема больше 200КГц всё равно не возьмёт.

В этих условиях я не вижу ни какой необходимости в компенсированном аттенюаторе.

Eugene.A: Если же измерять действующее значение, например, короткого импульса, типа строчного...

Нет. Строчные я уже отмерялся... Не хочу больше.
Максимум - импульсы потребляемого тока ИБП, подключенного к этому ЛАТр-у.

 
1 16